本實(shí)用新型涉及一種電壓輸出控制裝置，屬于電氣控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求越來越大，太陽能作為一種取之不盡、用之不竭的綠色能源越來越受到人們的廣泛關(guān)注。太陽能作為新型能源，其優(yōu)點(diǎn)很多：(1)普遍：太陽普照大地，除了運(yùn)用適當(dāng)?shù)目萍紒硎占柲芡猓ㄖ镆嗫衫锰柕墓夂蜔崮?，沒有地域的限制，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，便于采集，且無須開采和運(yùn)輸。(2)無害：開發(fā)利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的。(3)巨大：每年到達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。(4)長久：根據(jù)太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個(gè)意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。
但太陽能輸出具有不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，所以，到達(dá)某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。太陽能輸出電壓忽大忽小，這樣的波動(dòng)電壓會(huì)影響用電設(shè)備的壽命，甚至直接毀壞用電設(shè)備，給人們的生活帶來不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有太陽能技術(shù)存在輸出電壓不穩(wěn)，影響用電設(shè)備壽命的問題，提供了一種太陽能電池的恒壓輸出控制裝置。
本實(shí)用新型所述太陽能電池的恒壓輸出控制裝置包括自耦變壓器T1、變壓器T2、中間繼電器K1、中間繼電器K2、中間繼電器K3、單相橋式逆變電路、W7800三端穩(wěn)壓器、蓄電池GB、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電位器RP1、電位器RP2、電位器RP3、電解電容C1、電解電容C2、電解電容C3、電解電容C4、電解電容C5、電解電容C6、電解電容C7、二極管VD5、二極管VD6、二極管VD7、二極管VD8、發(fā)光二極管VL1、發(fā)光二極管VL2、發(fā)光二極管VL3、發(fā)光二極管VL4、發(fā)光二極管VL5、晶閘管VT1、晶閘管VT2、NPN三極管VT3、NPN三極管VT4、NPN三極管VT5、晶閘管VT6、晶閘管VT7、NPN三極管VT8、NPN三極管VT9、NPN三極管VT10和熔斷器FU1；
自耦變壓器T1的繞組由W1、W2、W3、W4和W5五段依次連接，每相鄰兩個(gè)繞組之間具有抽頭；W1繞組的一端作為自耦變壓器T1的首端，W5繞組的一端作為自耦變壓器T1的末端；
太陽能電池的直流電源輸出端的正負(fù)極之間并聯(lián)電解電容C1，太陽能電池的直流電源正極輸出端連接單相橋式逆變電路的正極直流電源輸入端，太陽能電池的直流電源負(fù)極輸出端連接單相橋式逆變電路的負(fù)極直流電源輸入端；單相橋式逆變電路的一個(gè)交流輸出端連接中間繼電器K1的動(dòng)觸頭，中間繼電器K1的靜觸頭常開觸點(diǎn)同時(shí)連接中間繼電器K2的靜觸頭常閉觸點(diǎn)和自耦變壓器T1的首端，W1繞組和W2繞組之間的抽頭連接中間繼電器K2的靜觸頭常開觸點(diǎn)，中間繼電器K2的動(dòng)觸頭連接中間繼電器K3常閉開關(guān)的一端，中間繼電器K3常閉開關(guān)的另一端連接變壓器T2原邊線圈的一端；
W2繞組和W3繞組之間的抽頭連接中間繼電器K1的靜觸頭常閉觸點(diǎn)，W3繞組和W4繞組之間的抽頭連接晶閘管VT1陽極，
單相橋式逆變電路的另一個(gè)交流輸出端同時(shí)連接自耦變壓器T1的末端、晶閘管VT2陽極和變壓器T2原邊線圈的另一端；晶閘管VT2陰極同時(shí)連接電解電容C2的正極、晶閘管VT1陰極、電阻R1的一端、中間繼電器K1線圈的一端、電解電容C3的正極、電阻R4的一端、電解電容C4的正極、中間繼電器K2線圈的一端、電阻R5的一端、中間繼電器K3線圈的一端、電解電容C5的正極和電阻R7的一端；
電阻R1的另一端連接電位器RP1的一個(gè)固定端；電位器RP1的活動(dòng)端連接NPN三極管VT3的基極；NPN三極管VT3的集電極同時(shí)連接電阻R2的一端和電阻R3的一端；電阻R2的另一端同時(shí)連接電阻R3的另一端、中間繼電器K1線圈的另一端和電解電容C3的負(fù)極；
電阻R4的另一端連接電位器RP2的一個(gè)固定端；電位器RP2的活動(dòng)端連接發(fā)光二極管VL1的陽極，發(fā)光二極管VL1的陰極連接NPN三極管VT4的基極，NPN三極管VT4的集電極同時(shí)連接中間繼電器K2線圈的另一端和電解電容C4的負(fù)極；
電阻R5的另一端連接電位器RP3的一個(gè)固定端；電位器RP3的活動(dòng)端連接發(fā)光二極管VL2的陽極，發(fā)光二極管VL2的陰極連接NPN三極管VT5的基極，NPN三極管VT5的集電極同時(shí)連接發(fā)光二極管VL3的陰極和電阻R6的一端；發(fā)光二極管VL3的陽極同時(shí)連接中間繼電器K3線圈的另一端、電阻R6的另一端和電解電容C5的負(fù)極；
電阻R7的另一端連接發(fā)光二極管VL4的陽極；發(fā)光二極管VL4的陰極同時(shí)連接W4繞組和W5繞組之間的抽頭、電解電容C2的負(fù)極、電位器RP1的另一個(gè)固定端、NPN三極管VT3的發(fā)射極、電位器RP2的另一個(gè)固定端、NPN三極管VT4的發(fā)射極、電位器RP3的另一個(gè)固定端和NPN三極管VT5的發(fā)射極；
變壓器T2副邊線圈的一端連接晶閘管VT6的陽極，變壓器T2副邊線圈的另一端連接晶閘管VT7的陽極，晶閘管VT6的陰極同時(shí)連接晶閘管VT7的陰極、電解電容C6的正極、W7800三端穩(wěn)壓器的1腳、NPN三極管VT8的集電極、NPN三極管VT9的集電極和NPN三極管VT10的集電極；
W7800三端穩(wěn)壓器的3腳同時(shí)連接NPN三極管VT8的基極和電阻R8一端；NPN三極管VT8的發(fā)射極連接NPN三極管VT9的基極，NPN三極管VT9的發(fā)射極連接NPN三極管VT10的基極，NPN三極管VT10的發(fā)射極連接二極管VD5的陽極，二極管VD5的陰極同時(shí)連接熔斷器FU1的一端和蓄電池GB的正極；熔斷器FU1的另一端連接電阻R9的一端，并作為12V直流電源的正極輸出端；
電阻R9的另一端連接發(fā)光二極管VL5的陽極；
電阻R8的另一端同時(shí)連接二極管VD6的陽極和電解電容C7的正極；二極管VD6的陰極連接二極管VD7的陽極，二極管VD7的陰極連接二極管VD8的陽極；
變壓器T2副邊線圈中心抽頭同時(shí)連接電解電容C6的負(fù)極、二極管VD8的陰極、電解電容C7的負(fù)極、蓄電池GB的負(fù)極和發(fā)光二極管VL5的陰極，并作為12V直流電源的負(fù)極輸出端。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型所述太陽能電池的恒壓輸出控制裝置結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)太陽能電池輸出的電壓逆變，對(duì)逆變后的交流電壓進(jìn)行初步處理，將其穩(wěn)定在220V左右，然后再處理成輸出+12V直流電壓為負(fù)載提供直流電源，在太陽強(qiáng)時(shí)還能產(chǎn)生+12V電壓為蓄電池充電，陰天時(shí)，由蓄電池為負(fù)載供電，達(dá)到了無論陰天、晴天，均能穩(wěn)定地輸出12V直流電壓，更好的為用戶提供電能。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型所述太陽能電池的恒壓輸出控制裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一：下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述太陽能電池的恒壓輸出控制裝置包括自耦變壓器T1、變壓器T2、中間繼電器K1、中間繼電器K2、中間繼電器K3、單相橋式逆變電路、W7800三端穩(wěn)壓器、蓄電池GB、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電位器RP1、電位器RP2、電位器RP3、電解電容C1、電解電容C2、電解電容C3、電解電容C4、電解電容C5、電解電容C6、電解電容C7、二極管VD5、二極管VD6、二極管VD7、二極管VD8、發(fā)光二極管VL1、發(fā)光二極管VL2、發(fā)光二極管VL3、發(fā)光二極管VL4、發(fā)光二極管VL5、晶閘管VT1、晶閘管VT2、NPN三極管VT3、NPN三極管VT4、NPN三極管VT5、晶閘管VT6、晶閘管VT7、NPN三極管VT8、NPN三極管VT9、NPN三極管VT10和熔斷器FU1；
自耦變壓器T1的繞組由W1、W2、W3、W4和W5五段依次連接，每相鄰兩個(gè)繞組之間具有抽頭；W1繞組的一端作為自耦變壓器T1的首端，W5繞組的一端作為自耦變壓器T1的末端；
太陽能電池的直流電源輸出端的正負(fù)極之間并聯(lián)電解電容C1，太陽能電池的直流電源正極輸出端連接單相橋式逆變電路的正極直流電源輸入端，太陽能電池的直流電源負(fù)極輸出端連接單相橋式逆變電路的負(fù)極直流電源輸入端；單相橋式逆變電路的一個(gè)交流輸出端連接中間繼電器K1的動(dòng)觸頭，中間繼電器K1的靜觸頭常開觸點(diǎn)同時(shí)連接中間繼電器K2的靜觸頭常閉觸點(diǎn)和自耦變壓器T1的首端，W1繞組和W2繞組之間的抽頭連接中間繼電器K2的靜觸頭常開觸點(diǎn)，中間繼電器K2的動(dòng)觸頭連接中間繼電器K3常閉開關(guān)的一端，中間繼電器K3常閉開關(guān)的另一端連接變壓器T2原邊線圈的一端；
W2繞組和W3繞組之間的抽頭連接中間繼電器K1的靜觸頭常閉觸點(diǎn)，W3繞組和W4繞組之間的抽頭連接晶閘管VT1陽極，
單相橋式逆變電路的另一個(gè)交流輸出端同時(shí)連接自耦變壓器T1的末端、晶閘管VT2陽極和變壓器T2原邊線圈的另一端；晶閘管VT2陰極同時(shí)連接電解電容C2的正極、晶閘管VT1陰極、電阻R1的一端、中間繼電器K1線圈的一端、電解電容C3的正極、電阻R4的一端、電解電容C4的正極、中間繼電器K2線圈的一端、電阻R5的一端、中間繼電器K3線圈的一端、電解電容C5的正極和電阻R7的一端；
電阻R1的另一端連接電位器RP1的一個(gè)固定端；電位器RP1的活動(dòng)端連接NPN三極管VT3的基極；NPN三極管VT3的集電極同時(shí)連接電阻R2的一端和電阻R3的一端；電阻R2的另一端同時(shí)連接電阻R3的另一端、中間繼電器K1線圈的另一端和電解電容C3的負(fù)極；
電阻R4的另一端連接電位器RP2的一個(gè)固定端；電位器RP2的活動(dòng)端連接發(fā)光二極管VL1的陽極，發(fā)光二極管VL1的陰極連接NPN三極管VT4的基極，NPN三極管VT4的集電極同時(shí)連接中間繼電器K2線圈的另一端和電解電容C4的負(fù)極；
電阻R5的另一端連接電位器RP3的一個(gè)固定端；電位器RP3的活動(dòng)端連接發(fā)光二極管VL2的陽極，發(fā)光二極管VL2的陰極連接NPN三極管VT5的基極，NPN三極管VT5的集電極同時(shí)連接發(fā)光二極管VL3的陰極和電阻R6的一端；發(fā)光二極管VL3的陽極同時(shí)連接中間繼電器K3線圈的另一端、電阻R6的另一端和電解電容C5的負(fù)極；
電阻R7的另一端連接發(fā)光二極管VL4的陽極；發(fā)光二極管VL4的陰極同時(shí)連接W4繞組和W5繞組之間的抽頭、電解電容C2的負(fù)極、電位器RP1的另一個(gè)固定端、NPN三極管VT3的發(fā)射極、電位器RP2的另一個(gè)固定端、NPN三極管VT4的發(fā)射極、電位器RP3的另一個(gè)固定端和NPN三極管VT5的發(fā)射極；
變壓器T2副邊線圈的一端連接晶閘管VT6的陽極，變壓器T2副邊線圈的另一端連接晶閘管VT7的陽極，晶閘管VT6的陰極同時(shí)連接晶閘管VT7的陰極、電解電容C6的正極、W7800三端穩(wěn)壓器的1腳、NPN三極管VT8的集電極、NPN三極管VT9的集電極和NPN三極管VT10的集電極；
W7800三端穩(wěn)壓器的3腳同時(shí)連接NPN三極管VT8的基極和電阻R8一端；NPN三極管VT8的發(fā)射極連接NPN三極管VT9的基極，NPN三極管VT9的發(fā)射極連接NPN三極管VT10的基極，NPN三極管VT10的發(fā)射極連接二極管VD5的陽極，二極管VD5的陰極同時(shí)連接熔斷器FU1的一端和蓄電池GB的正極；熔斷器FU1的另一端連接電阻R9的一端，并作為12V直流電源的正極輸出端；
電阻R9的另一端連接發(fā)光二極管VL5的陽極；
電阻R8的另一端同時(shí)連接二極管VD6的陽極和電解電容C7的正極；二極管VD6的陰極連接二極管VD7的陽極，二極管VD7的陰極連接二極管VD8的陽極；
變壓器T2副邊線圈中心抽頭同時(shí)連接電解電容C6的負(fù)極、二極管VD8的陰極、電解電容C7的負(fù)極、蓄電池GB的負(fù)極和發(fā)光二極管VL5的陰極，并作為12V直流電源的負(fù)極輸出端。
單相橋式逆變電路由MOS開關(guān)管V1、MOS開關(guān)管V2、MOS開關(guān)管V3和開關(guān)管V4構(gòu)成，MOS開關(guān)管V1的源漏極之間反向并聯(lián)二極管VD1，MOS開關(guān)管V2的源漏極之間反向并聯(lián)二極管VD2，MOS開關(guān)管V3的源漏極之間反向并聯(lián)二極管VD3，MOS開關(guān)管V4的源漏極之間反向并聯(lián)二極管VD4。
W1繞組為135匝，W2繞組為120匝，W3繞組為820匝，W4繞組為44匝，W5繞組為44匝。
工作原理：太陽能電池輸出的直流電是不穩(wěn)定的，這樣的電壓是不能直接給負(fù)載的，人們?yōu)榱死眠@一直流電必須對(duì)其進(jìn)行有效的穩(wěn)定，本實(shí)施方式給出的就是穩(wěn)定控制電路，使其穩(wěn)定輸出+12V直流電源。
本實(shí)施方式首先將波動(dòng)幅度大太陽能電池輸出的直流電壓逆變?yōu)榻涣麟妷?，該交流電壓進(jìn)行初步穩(wěn)定，即圖1的中間部分電路，讓其初步穩(wěn)定輸出ui，一般為220V，該交流電壓ui再經(jīng)圖1下半部分電路處理輸出穩(wěn)定的+12V直流電給負(fù)載。
升/降壓控制電路由K1、K2的控制觸頭和自耦變壓器T1組成。過電壓保護(hù)電路由R5、R6、RP3、VT5、VL2、VL3、C5和K3組成。
具體工作過程：
當(dāng)太陽能電池輸出直流電逆變輸出的交流電壓低于190V時(shí)，K1～K3均處于釋放狀態(tài)，各繼電器的常閉觸頭均接通，常開觸頭斷開，該190V交流電壓經(jīng)T1的W2、W1繞組升壓為220V左右后輸出。
當(dāng)輸出直流電逆變輸出的交流電壓低于220V時(shí)，使K2通電吸合，其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，該220V交流電壓經(jīng)T1的W2繞組升壓為220V左右后輸出。
當(dāng)輸出直流電逆變輸出的交流電壓低于255V時(shí)，K1和K2吸合，發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓經(jīng)T1的W1繞組降至220V左右輸出。
當(dāng)輸出直流電逆變輸出的交流電壓高于270V時(shí)，K3吸合，K3常閉觸頭斷開，斷開輸出電路，保護(hù)了負(fù)載的安全。
經(jīng)過上述電路初步處理，輸出220V左右的交流電源，該220V左右的交流電源經(jīng)VT6、VT7整流，C6濾波后，產(chǎn)生一個(gè)隨太陽強(qiáng)度大小及負(fù)載輕重變換而變化的平滑直流電壓，一般在0～40V之間波動(dòng)，該直流電壓經(jīng)W7800穩(wěn)壓、VT8～VT10擴(kuò)大電流輸出為+12.7V后，再經(jīng)VD5對(duì)蓄電池GB充電。當(dāng)蓄電池GB端電壓低于12V時(shí)，經(jīng)VT8～VT10向蓄電池GB充電，直到蓄電池GB的端電壓達(dá)到標(biāo)稱值12V。
當(dāng)太陽強(qiáng)度較大時(shí)，太陽能電池輸出電壓較高，經(jīng)初步穩(wěn)壓后輸出的交流電壓超過220V，經(jīng)整流濾波后的直流電壓達(dá)到18V～40V，經(jīng)VT8～VT10輸出的穩(wěn)壓直流電源正常工作，向負(fù)載供電；若陰天或太陽強(qiáng)度較小時(shí)，太陽能電池輸出電壓偏低，經(jīng)整流濾波后的直流電壓低于18V時(shí)，則VD5因VT8～VT10輸出電壓低于+12.7V而截止，改由蓄電池GB為負(fù)載提供+12V電壓。
可見經(jīng)過兩步穩(wěn)壓及處理，可穩(wěn)壓輸出+12V電壓給負(fù)載。